a) Explique como o campo magnético variável está relacionado ao funcionamento de um transformador. Em sua resposta, destaque o papel da Lei de Faraday e da Lei de Lenz, mencionando suas expressões matemáticas e interpretação física.

Transformadores são dispositivos fundamentais em sistemas elétricos, utilizados para alterar níveis de tensão alternada de forma eficiente. Seu funcionamento se baseia diretamente nos princípios do eletromagnetismo, especialmente no fenômeno da indução eletromagnética causado por um campo magnético variável. Quando uma corrente alternada percorre o enrolamento primário de um transformador, ela gera um campo magnético variável no núcleo de ferro. Esse campo, por sua vez, atravessa o enrolamento secundário, induzindo nele uma força eletromotriz (fem), de acordo com a Lei de Faraday-Lenz.

Pergunta
a) Explique como o campo magnético variável está relacionado ao funcionamento de um transformador. Em sua resposta, destaque o papel da Lei de Faraday e da Lei de Lenz, mencionando suas expressões matemáticas e interpretação física.
b) Por que é importante que o núcleo de um transformador seja feito de material ferromagnético, como o ferro silicioso? Relacione sua resposta ao conceito de linha de fluxo magnético e permeabilidade magnética.
c) O campo magnético em um transformador ideal é considerado confinado ao núcleo. O que aconteceria se houvesse dispersão significativa do campo magnético fora do núcleo? Quais seriam os efeitos práticos disso no desempenho do equipamento?